采矿工程中的巷道掘进及支护探究.pdf

当代化工研究 Modern Chemical Research2020 10 技术应用与研究 采矿工程 中的 巷道掘进及支护 探究 *冯昊 大同煤矿集团挖金湾虎龙沟煤业有限公司山西037003 摘耍随着我国经济等方面的不断发展，我国采矿工程行业迎来了飞速发展时期，而采矿工程实际作业过程中，巷道部分的安全掘进工 作是重要的部分，为了能够有效推动釆矿工作的进行，那么釆矿单位就必须从实际矿区的地质条件下出发，合理应用针对性餉巷道掘进形 式.与此同时，为了避免采矿过程中诸多安全问题的出现，采矿单位就必须要求所有操作人员，严格按照行业标准进行支护作业.基于 此，文章分别对釆矿工作中的巷道掘进与支护工作进行了分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值. 关键词采矿工程；巷道掘进；支护；应用 中阖分类号TD353 文献标识码A Research on Roadway Excavation and Support in Mining Engineering Fe n g Ha o Wa jin wa n Hul o n ggo u Co a l In d ustr y Co ., Ltd ., Da to n g Co a l Min e Gr o up, Sh a n xi, 037003 Abstracts With the continuous development of Chinas economy and other aspects, Chinas mining engineering industry has ushered in a period of rapid development. In the actual operation process of mining engineering, the safe tunneling of roadways is an important part. In order to effectively promote the mining work, mining enterprises must start from the geological conditions of the actual mining area and reasonably apply targeted tunneling s. At the same time, in order to avoid the occurrence ofmany safety problems in the mining process, mining units must require all operators to carry out supporting operations in strict accordance with industry standards. Based on this, the article analyzes the roadway excavation and support work in mining work respectively, hoping to provide important reference value for relevant people. Key words； ； mining engineerings tunneling； ； support； ； application 引言 进工作的进行。 通过实际调查发现，基于不同地区采矿地质条件具有的 差异性，由此决定该项工作专业性较强的同时，其中也隐藏 着一些危险因素，在进行巷道掘进与支护作业过程中，身为 采矿工作人员，就必须事先对矿区环境进行深入的调查，综 合各方面的数据信息，严格按照行业标准进行巷道掘进与支 护操作的同时，全程对作业实施动态化的管理，在保证过程 具有极高安全性的基础上，提高整体采矿工作的质量。 1. 采矿工程巷道掘进方式分析 在当前采矿过程中，常见的掘锚一体化掘进、大断面 连续采掘等巷道掘进形式较多，为了能够有序推进巷道掘进 工作的进行，那么采矿单位就必须要求所有的作业人员，能 够结合实际矿区的条件，应用不同掘进形式时也应该合理的 选择针对性的作业设备。对于掘锚一体化掘进形式而言，主 要就是结合了采矿机与掘进机优点的新形式，作业人员对锚 固、掘进操作过程进行优化调整的同时，保证作业人员能够 在高效率开展掘进的基础上，保证掘进作业的质量，目前来 看，此种掘进形式受到了行业人士的高度青睐。而借助专业 掘进设备开展掘进作业的大断面连续釆掘，在应用过程中， 作业人员的运输环节，主要秉持的是连续性或者是间断性的 方式。针对不同巷道掘进形式具有的差异性，身为采矿工作 人员，就应该先对每一种的掘进应用形式进行分析，结合本 矿区的地质信息，合理应用针对性的掘进形式，保证掘进作 业的有序进行切。 2. 采矿工程巷道掘进技术应用要点 在实际采矿巷道掘进操作过程中，其中含有多个环节， 为了能够顺利推进巷道掘进工作的进行，那么就必须深入分 析每个掘进细节，秉持行业操作规范，有序推进整个巷道掘 ⑴注董瓦斯排放工作 通过实际调查发现，在之前很多采矿工程巷道掘进操 作中，因为较高瓦斯浓度问题的存在，导致安全事故频发， 严重影响了正常的掘进作业。针对该种现状，今后巷道掘进 过程中就必须对瓦斯情况进行高度关注，防止瓦斯浓度过高 而出现的安全问题。与此同时，采矿工程单位还应该结合实 际巷道的现状，设置针对性的通风体系，确保及时排出掘进 过程中的大量瓦斯⑵，禁止出现瓦斯在巷道中集中存放的现 象。除此之外，单位还应该安排专业的技术人员，借助专业 的设备，时刻对瓦斯浓度实施全程观测，当瓦斯浓度超过标 准范围时，必须要求操作人员立刻停止掘进，将瓦斯进行全 面排出之后再开始掘进操作（见表1）。 表1不同巷道类型锚杆支护参数 围岩稳 定情况 支护形式支护参数 V 极不稳 定 底鼓严重环形可缩 支架嗨杆顶板较完 整金属可缩支架网 锚杆顶板较完整金 属可缩支架锚杆 全长锚固杆体直径18-24mm 杆体长度1. 8-2. 4m 间排距0. 6-1. Om IV不稳定 锚杆W钢带网，或增 加锚索，或增加锚索 桁架网 全长锚固杆体直径18-22mm 杆体长度2. 0-2. 6m 间排距0. 6-1. Om ni 中等稳 定 顶板较破碎锚杆W 钢带网 全长锚固杆体直径18-22mm 杆体长度1. 8-2. 4m 间排距0. 6-1. Om 顶板较完整锚杆 钢筋梁 当代化工研究 Modern Chemical Research62 技术应用与研究 2020 ・ 10 n稳定 顶板较破碎锚杆网 端锚杆体直径 杆体长度1. 6-2. Om 间排距0. 8-1. Om 设计锚固力64-8 OkN 顶板较完整单体 锚杆 I 非常稳 定 其他岩层单体锚杆 端锚杆体直径＞16mm 杆体长度1- 6-1. 8m 间排距0. 8-1. 2m 石灰岩类岩石、整体 砂岩不支护 不支护 ⑵做好通风防尘工作 针对巷道掘进过程中产生的大量粉尘物质，在破坏掘进 环境的基础上，如果单位相关工作人员长期处于此种环境下， 也会对其身体健康造成巨大的威胁。为了能够解决该种问题， 身为采矿工程单位的领导人员，就应该从意识上加强对通风防 尘工作的重视程度，从实际巷道操作现状出发，首先，根据巷 道需要的风量，合理的选择恰当的通风机设备种类，同时，还 应该保证在巷道内部设置充足数量的通风机，为了能够充分发 挥通风机设备的价值，除了合理布置之外，还需要将风筒安装 在每一个通风机上。除此之外，为了能够延长通风机设备的应 用寿命，确保充分发挥出通风的效果，在正式应用之前，单位 还需要安排专业人员对通风机进行必要的试验，为接下来通风 机的正常应用打下坚实的基础。最后，实际巷道掘进过程中还 有粉尘问题的威胁，为了能够保证粉尘浓度不断减小，那么还 需要匹有针对性的除尘系统曲O ⑶把握掘进技术要点 首先，需要先对采矿环境进行深入的勘察，对每个区域 设置上爆破眼的同时，还应该保证药量达到标准，为了能够 实现最好的爆破效果，还需要把控好爆破的时间范围，真正 实现巷道掘进操作的顺利实施。 3.采矿工程巷道支护技术应用要点 ⑴把握临时支护技术要■点 所谓的临时性支护结构，主要就是为支护作业所搭建的 具有临时性的形式。在临时性支护过程中，为了提高整个过 程的水平，那么可以从以下几方面进行首先，因为市面上 存在着较多种类的支护材料，基于材料具有的差异性特征， 为了能够充分发挥材料的应用价值，那么操作人员就必须深 入分析每一种支护材料的性能与不足。比如，临时性支护过 程中应用的木支架结构，虽然表现出快速安装以及操作简单 的优势，但是本身因为强度较差，再加上遇火燃烧等弊端， 操作人员就必须依据实际现状进行合理选择。又像金属性的 支护结构，虽然有着较强的强度，人员能够反复应用，但是 需要采矿工作单位投入较大的资金量，在应用过程中，单位 还需要结合自身经济实力进行选择。除此之外，还需要加强 对所有支护环节的重视程度，身为临时性支护的操作人员， 必须遵循行业操作规范，有序推进质量检查工作的进行，严 禁已经损坏的材料应用在支护操作当中。 ⑵把握永久支护技术耍点 从目前情况来看，当前采矿工程单位在永久支护过程 中，最常见的就是锚杆支护、预制钢筋混凝土支护以及混凝 土支护三种类型。第一，锚杆支护技术在应用过程中，首 先，为了能够充分发挥锚杆的性能，操作人员就必须准确计 算杆体抗拉、抗剪数据，同时，严格按照计算公式，从实 际巷道种类以及支护标准下，合理推算出锚杆的长度等数 据，（如表1所示，不同巷道类别支护形式及参数）。除此 之外，为了能够确保托板后期出现变形问题，操作人员可以 结合实际的支护环境，将托板的厚度进行合理的增加，避免 支护过程中诸多安全问题的出现。最后，采矿工程单位应用 全程检测手段，对锚杆技术的整个应用过程实施动态化的监 督，一旦发现问题必须第一时间整合所有人员的智慧，及时 处理问题，确保支护工作不受到影响。第二，预制钢筋混凝 土支护技术要点。通过实际应用发现，虽然在应用此种类型 的支护结构时，不需要单位投入较大的资金，也有着较好的 强度标准，但是正因为强度大，缺少伸缩性，在应用过程中 还需要单位合理的选择。前探梁在支护吊环式中是最为常见 的形式，首先，操作人员需要合理的计算结构的长度，在巷 道中合理的设置三根吊挂前探支架，确保内部环境呈现平行 的特征。其次，设置两个固定位置，做好加固操作的同时， 确保整体支护工序高质量水平。第三，混凝土支护技术要 点。结合锚杆支护融合应用的混凝土支护技术，在实际应用 过程中，首先需要对混凝土喷射设施进行合理安置，保证正 常支护环节顺利进行的同时，也为加强巷道结构合理性标准 打下坚实的基础。与此同时，引导所有操作人员按照操作规 范，完成掘进操作后，再围绕事先设计好的方案，对临时性 锚杆进行安装，之后再将表面均匀的喷洒一层混凝土，达到 设计要求后安装锚杆，确保各个细节处理到位。 4.结论 简而言之，采矿工程行业作为推动我国经济稳定发展的 重要方面，为了能够顺利推进采矿作业的同时，提高采矿的 质量水平，那么采矿单位就必须对巷道掘进与支护工作形成 高度关注。针对当前包括的多种类型的巷道掘进形式，每一 种形式都具有一定的应用要求，在能够充分发挥巷道掘进形 式优势的同时，提高操作过程的效率，那么采矿工作人员就 必须提前收集与项目相关的信息，结合矿区地质条件选择针 对性的掘进形式。与此同时，实际掘进操作过程中，相关操 作人员还应该对其中产生的大量瓦斯进行及时的排放，降低 瓦斯浓度的同时，防止安全问题的出现。另外，做好防尘系 统的合理设置，确保巷道环境处于最优状态，从严格的掘进 规范下出发，加强对每一个环节的管理力度。最后，主要包 括临时与永久支护形式的巷道支护，为了能够保证支护工作 达到极高的稳定性以及安全性要求，针对支护过程所涵盖的 多种技术形式，要求操作人员对设计方法进行深入分析的同 时，规范自身的操作行为，提高支护的效果与质量。 【参考文献】 [1] 杨娇艳.巷道掘进支锚作业平台锚护基础机理研究[D].安 徽理工大学,2017. [2] 赵希栋.掘进巷道蝶型煤与瓦斯突出启动餉力学机理研究 [D],中国矿业大学（北京）,2017. [3] 王群.煤矿巷道快速掘进中支护工艺研究[D].西安科技大 学，2017. 【作者简介】 冯昊（1987-）,男，山西大同云冈区人，助理工程师，大同 煤矿集团挖金湾虎龙沟煤业有限公司；研究方向采矿工程.